甲醇燃料电池

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1、甲醇燃料电池　　直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种，它直接使用甲醇而勿需预先重整。甲醇在阳极转换成二氧化碳，质子和电子，如同标准的质子交换膜燃料电池一样，质子透过质子交换膜在阴极与氧反应，电子通过外电路到达阴极，并做功。　　总反应式：2CH4O+3O2=2CO2+4H2O酸　2CH4O+3O2+4OH–=2CO3(2-)+6H2O碱　　碱性条件：正极：3O2+12e–+6H20→12OH–负极：2CH4O-12e–+16OH–→2CO3(　　2-)+12H2O酸性条件：正极：3O2+12e–+12H+→6

2、H2O负极：2CH4O-12e–+2H2O→12H++2CO2这种电池的期望工作温度为120℃以下，比标准的质子交换膜燃料电池略高，其效率大约是40%左右。碱性介质下的甲烷燃料电池　　负极：CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O　　正极：2O2+8e-+4H2O===8OH-　　离子方程式为：CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O　　总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O　　酸性介质下的甲烷燃料电池：　　负极：CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+　　正极：

3、2O2+8e-+8H+===4H2O　　总反应方程式为：2O2+CH4===2H2O+CO2　　反应情况：　　1.随着电池不断放电，电解质溶液的碱性减小；　　2.通常情况下，甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用率。甲烷燃料电池化学方程式　　CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20　　①就是CH4在O2中燃烧，生成的CO2和OH-反应生成CO32-的离子反应方程式接着写正极，记住：正极在碱性条件下的反应一定是：O2+4e-+2H2O==4OH-　　②接着将总反应式减去正极反应式就是负极反应式，这里有一点非

4、常重要，就是一定要将O2消去，因为原电池负极发生氧化反应，而O2发生还原反应故一定要将O2消去将②X2得到2O2+8e-+4H2O===8OH-③①-③得到CH4-8e--4H2o+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-移项的到负极反应式：CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20总反应：CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20负极：CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20正极：O2+4e-+2H2O==4OH氢—氧燃料电池如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种，在酸溶液中负极反应式为：2H2

5、-4e-==4H+正极反应式为：O2+4H++4eˉ==2H2O;如是在碱溶液中，则不可能有H+出现，在酸溶液中，也不可能出现OHˉ。　　若电解质溶液是碱、盐溶液则负极反应式为：2H2+4OHˉ-4eˉ==4H20正极为：O2+2H2O+4eˉ==4OHˉ若电解质溶液是酸溶液则负极反应式为：2H2-4eˉ=4H+（阳离子），正极为：O2+4eˉ+4H+=2H2O乙醇燃料电池种类　　乙醇燃料电池，KOH作电解质　　总反应：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O　　负极：C2H5OH+16OH(-)-12

6、e(-)=2CO3(2-)+11H2O　　正极：O2+4e(-)+2H2O=4OH(-)　　乙醇燃料电池，酸作电解质　　正:O2+4H++4e=2H2O　　负:C2H6O+3H2O-12e=2CO2+12H+